Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024 | Otros años:  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021  |  2019/2020 
Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional por la Universidad Pública de Navarra
Código: 720117 Asignatura: Diseño de Aerogeneradores
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería
Profesorado:
PLAZA PUERTOLAS, AITOR (Resp)   [Tutorías ] ARELLANO AGUADO, JESUS   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

MODULO: Optativo

MATERIA: Optativas

El Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional (MUIMAC) de la Universidad Pública de Navarra se estructura en un Programa Formativo de 90 ECTS distribuidos a lo largo de 3 semestres.

Carácter Optativo. Se imparte en el tercer semestre del plan de estudios.

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Descripción/Contenidos

La asignatura comienza con una descripción del proceso de certificación para justificar el uso de una herramienta de cálculo aeroelástico como FAST (NREL). Después se define la norma de referencia en el cálculo (61400-1) y se termina simulando el comportamiento de la turbina de referencia con un control básico adaptado a los contenidos de la asignatura. Por último, se describe la metodología usada para diseñar controladores en una máquina comercial.

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Competencias genéricas

CG02 - Que los estudiantes adquieran la formación y destrezas propias de un investigador científico, particularmente su espíritu crítico, su capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, el método y el rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

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Competencias específicas

CE01 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas avanzadas (incluyendo simulaciones numéricas) para la resolución de problemas de alto nivel en el campo de la mecánica.
CE02 - Que los estudiantes adquieran conocimientos profundos que les permitan desarrollar criterios para optimizar el diseño de componentes y sistemas mecánicos mediante la innovación de los mismos.
CE03 - Que los estudiantes sean capaces de utilizar las herramientas más avanzadas de cómputo y simulación que resulten más adecuadas para la resolución de problemas en el campo del diseño y optimización mecánica. Especialmente en problemas no lineales o problemas con acoplamiento entre diferentes fenómenos físicos.
CE04 - Que los estudiantes sean capaces de dominar la terminología avanzada en los campos de las vibraciones mecánicas, la fatiga, los elementos finitos, la mecánica multicuerpo y, en general, en los fenómenos físicos complejos de los sistemas mecánicos.
CE05 - Que los estudiantes sean capaces de generar información y documentación de alto nivel que explique la resolución de problemas complejos en los campos de las vibraciones mecánicas, la fatiga, la mecánica de fluidos y, en general, del diseño mecánico avanzado.
CE06 - Capacidad para diseñar y promover el diseño avanzado y la optimización de componentes y sistemas de vehículos.
CE07 - Capacidad para diseñar y promover el diseño avanzado y la optimización de componentes y sistemas en el ámbito de los aerogeneradores.
CE08 - Capacidad para identificar los últimos avances en la identificación del comportamiento de sistemas mecánicos complejos y adaptarlos a una realización propia.

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Resultados aprendizaje

R1 - Conocer y comprender los conceptos relacionados con la dinámica de aerogeneradores modernos.

R2 - Aplicar sus contenidos a la redacción de informes de diseño del aerogenerador.

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Metodología

Actividad formativa Horas Presenciales Horas NO Presenciales Presencialidad
A1 - Clases teóricas   8 0 100 %
A2 - Clases prácticas Practicas laboratorio (15) Debates, puestas en común, tutoría grupos (5) 18 15 54 %
A3 - Tutorías   2 0 100 %
A4 - Estudio y trabajo autónomo Elaboración de trabajo (30) Lecturas de material(20) 0 30 0 %
A5 - Evaluación   2 0 100 %
Total   30 45  

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Idiomas

El idioma de impartición es el castellano con parte de la bibliografía de referencia para uso del programa FAST y el post-proceso de datos en inglés.

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
R1, R2 Examen escrito 20% 5.0
R1, R2 Informe escrito de simulaciones realizadas con OpenFAST y diseños de controladores. 80% 5.0
         
         

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Temario

Tema 1: Introducción. Diseño y certificación de aerogeneradores.
Tema 2: Norma IEC. Viento.
Tema 3: Cálculo de cargas.
Tema 4: Introducción al cálculo dinámico. OpenFAST
Tema 5: Introducción a las estrategias de control de aerogeneradores.
Tema 6: Linealización.
Tema 7: Diseño de controladores y validación

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Programa de prácticas experimentales

N/A

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía Básica:

1.- Wind Energy Handbook. Erwin Bossanyi.

2.- FAST User's Guide. Jason M. Jonkman

3.- International Standard IEC 61400.  International Electrotechnical Commission

4.- A tutorial on the dynamics and control of wind turbines and wind farms. Pao, L. Y., & Johnson, K. E. (2009, June). In 2009 American Control Conference (pp. 2076-2089). IEEE.

5.- The design of closed loop controllers for wind turbines. Bossanyi, E. A. (2000). Wind energy: An International Journal for Progress and Applications in Wind Power Conversion Technology3(3), 149-163.

Bibliografía Complementaria:

1.- Aerodynamics of Wind Turbines. Martin O. Hansen.

2.- Wind Turbine Technology. Ahmad Hemami

3.- WIND ENERGY EXPLAINED Theory, Design and Application. J. F. Manwell and J. G. McGowan

4.- Wind Energy Engineering. A Handbook for Onshore and Offshore Wind Turbines. Edited by Trevor M. Letcher

5.- Wind Turbines. Fundamentals, Technologies, Application, Economics. Erich Hau

6.- Modern control engineering (Vol. 5). Ogata, K., & Yang, Y. (2010). Upper Saddle River, NJ: Prentice hall.

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Lugar de impartición

Campus Arrosadia.

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